Zur Messung von Atom-und Radikalkonzentrationen in der Gasphase mit Hilfe der Elektronenspinresonanz

Mihelcic, D.; Schindler, R. N.

Book/Report

FZJ-2017-04717

Zur Messung von Atom-und Radikalkonzentrationen in der Gasphase mit Hilfe der Elektronenspinresonanz

Mihelcic, D.FZJ* ; Schindler, R. N.FZJ*

1971
Kernforschungsanlage Jülich, Verlag Jülich

Jülich : Kernforschungsanlage Jülich, Verlag, Berichte der Kernforschungsanlage Jülich 769, 39 p. (1971)

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/15058

Report No.: Juel-0769-PC

Abstract: Fast alle chemischen Reaktionen in der Gasphase gehen mit der Bildung freier Atome oder Molekülfragmente (freier Radikale) einher. Ein klassisches Beispiel ist die Bromwasserstoff-Reaktion $H_{2} + Br_{2} + 2 HBr$. Erst in neuester Zeit wurde diese Reaktion in allen Einzelheiten verstanden, weil intermediäre Reaktionsschritte direkt nachgewiesen werden konnten. Für Bildung und Verbrauch des HBr wurde folgendes Reaktionsschema aufgestellt: $Br_{2}$ + M + 2 Br + M // Br + $H_{2}$ + HBr + H (1) // H + $Br_{2}$+ HBr + Br Dabei kann (M) irgend eines der im System vorhandenen Teilchen sein. Die Atomkonzentration in dem System ist im allgemeinensehr niedrig und kann über längere Zeiten als konstant angesehen werden, da sich sehr schnell ein stationäres Gleichgewicht einstellt. Man bezeichnet diesen idealisierten Zustand als "steady state" Näherung. In den Grenzen dieser Näherung ist die Bildungsgeschwindigkeit von HBr ausschließlich eine Funktion der Konzentrationen ($H_{2}$) und ($Br_{2}$). Jede chemische Veränderung im System (1) ist eine Folge chemischer Elementarprozesse. Derartige elementare Reaktionen in der Gasphase sind Gegenstand der vorliegenden Arbeit. In einem Strömungsrohr wurde die Kinetik verschiedener Reaktionen durch den quantitativen Nachweis intermediärer kurzlebiger Atome und Radikale untersucht. Als Nachweismethode diente die Messung der Elektronen-Spin-Resonanzen in einem Mikrowellenresonator. Eine chemische Reaktion setzt sich aus vielen Elementarschritten zusammen. Zur vollständigen Klärung solcher Schritte ist es notwendig, diese Reaktionen direkt zu verfolgen. Mit der ESR-Methode ist es möglich, Radikal-Radikal- und Radikal-Molekül-Reaktionen direkt und auch als getrennte Schritte nachzuweisen. Es gibt auch andere Methoden zur Bestimmung freier Radikale in der Reaktionskinetik, von denen die meisten bei Jennings( 1 ) [...]

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